Spelling suggestions: "subject:"physique atomique ett moléculaire"" "subject:"physique atomique eet moléculaire""
1 |
Photo-induced waveguide structures and quantum analogiesCiret, Charles 26 September 2013 (has links)
info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
2 |
Cold chemistry of molecular anions: a theoretical investigation in the context of hybrid trap experimentsKas, Milaim 04 December 2018 (has links) (PDF)
Hybrid trap experiments are set-ups that allow to study the interaction between ions and atoms in cold controlled environment. In such context, molecular anions present specific theoretical and experimental interests and challenges. In this work, we have used extensive \textit{ab initio} methods to investigate several collisional anionic systems: (1) M + OH$^{-}$ (where M are alkali or alkaline earth atoms), (2) Rb and H + OH(H$_{2}$O)$_{n}^{-}$ (with $n=0,1,2,3,4$) and (3) Rb and Li + C$_{2}^{-}$. Several molecular properties such as vertical detachment energies or electroaffinities, optimized structures, harmonic frequencies, potential energy curves or surfaces, etc have been calculated using high level quantum chemistry approaches. The results have been used to make predictions on the related reactivity in low energy regime. We emphasis on electronic detachment processes by carefully analysing the difference between the neutral and anionic potential energy surface. The Rb + OH$^{-}$ system is currently under experimental investigation. Therefore, a detailed study of its reactivity is carried out in the present work. We have analysed the different reactive channels arising from both collision involving the ground state and first electronic excited state of Rb. Using our calculated potentials and a capture model based dynamics, we have extracted cross sections and rate constants. Comparison with other alkali and earth alkaline atoms are made. Hydrated hydroxide cluster anions are planned by the experimental group as upcoming studied systems. We present here our preliminary results on the possible outcome when considering collisions with Rb and we discuss their implications for hybrid trap experiments. We make comparison with H as a colliding partner and consider our results in the context of astrochemistry. Finally we propose the C$_{2}^{-}$ molecular anion as an alternative to OH$^{-}$. Its interaction and reactivity with Rb and Li are investigated and the results are used to motivate our suggestion. Furthermore, for the Rb+OH$^{-}$ and Rb+C$_{2}^{-}$ system, we have also investigated the effect of a non-thermal collision energy distribution on the rate constants. At last, in light of the discussions related to each topic, general conclusions on the use of molecular anions in hybrid trap experiments are drawn. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
3 |
HIGH-RESOLUTION NEAR-INFRARED LASER SPECTROSCOPY OF AMMONIA- AND WATER-CONTAINING MOLECULAR COMPLEXESVanfleteren, Thomas 13 October 2017 (has links)
La caractérisation des complexes de van der Waals est déterminante pour la compréhension et la modélisation des atmosphères planétaires et du milieu interstellaire. Cependant, ces agrégats moléculaires sont assez peu étudiés, particulièrement dans l’infrarouge proche. Cette thèse a pour but d’enrichir les connaissances sur les complexes d’eau et d’ammoniac dans cette région spectrale. Pour cela, nous avons utilisé un montage expérimental appellé FANTASIO+, couplant une expansion su- personique à un spectromètre à temps de déclin (CRDS). Plusieurs complexes de van der Waals ont pu être observés et analysés, à savoir 14/15NH3−Ar/Kr, (H2O)2, H2O−Ar/Kr et HDO−N2O.Ces complexes peuvent être décrits par deux régimes selon la hauteur de la barrière du potentiel intermoléculaire. Les complexes caractérisés par un potentiel inter- moléculaire élevé peuvent être traités par le régime semi-rigide, à savoir comme une molécule à part entière avec des constantes rotationelles bien définies [(H2O)2 et HDO−N2O]. Dans le régime du rotateur libre, au contraire, le monomère du complexe est soumis à une faible barrière de potentiel, et donc sa rotation est pra- tiquement libre (tous les complexes 14/15NH3− et H2O−gaz rare).Le déplacement et la séparation des niveaux d’énergie robivrationels du monomère dépend de l’effet de l’anisotropie du potentiel intermoléculaire par rapport au lien intermoléculaire. Les transitions entre ces sous-états sont appelées des sous-bandes.Les spectres observés dans ce travail de thèse correspondent à l’excitation vibra- tionnelle de 14/15NH3, H2O ou HDO. L’analyse rotationelle des sous-bandes a pu être réalisée pour toutes les espèces (y compris les 4 isotopes principaux du krypton dans H2O−Kr), excepté pour 15NH3−Kr car la sous-bande observée était à peine visible. Nous avons pu caractériser la structure rotationnelle de 1 (15NH3−Ar) à 14 (H2O−Ar) sous-états vibrationnellement excités et de l’état fondamental pour toutes les espèces sauf 14NH3−Kr, 15NH3−Ar/Kr et (H2O)2. Notre travail sur ce dernier, basé sur des calculs théoriques et sur une étude similaire en matrice de néon, est la première analyse rotationelle de ce complexe dans cette région spectrale. Les analyses des spectres de H2O−Ar et HDO−N2O s’appuient sur des calculs ab initio. Pour HDO−N2O, nous avons pu déterminer que le lien OD se trouve plus proche de N2O que le lien OH. Les spectres de 14/15NH3−Ar/Kr présentent des sous-bandes appartenant à des complexes de taille plus importante. Un séjour à l’Université d’Alberta a été organisé afin d’identifier la nature de ces complexes.Quand l’analyse rotationelle a pu être réalisée, nous avons déterminé les temps de vie de prédissociation des sous-états excités (sauf pour HDO−N2O car le signal-sur- bruit était trop faible). Ils sont de 20 ps pour (H2O)2 à 4 ns pour H2O−Ar. Nous avons observé que les temps de vie déterminés étaient inversement proportionnels à l’énergie de dissociation des complexes. Le déplacement observé entre l’origine des sous-bandes par rapport à la bande correspondante du monomère suit égale- ment la même tendance que l’énergie de dissociation du complexe. Nous avons pu déterminer les températures rotationnelles pour toutes les espèces dans le jet super- sonique. Celles-ci sont différentes uniquement dans le cas de 14NH3−Ar.Des spectres des monomères 14NH3 et 15NH3 ont également été enregistrés, notamment en utilisant un spectromètre à transformée de Fourier, enrichissant ainsi les données spectroscopiques de ces molécules dans l’infrarouge proche. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
4 |
Études structurelles et dynamiques de systèmes atomiques ou moléculaires par génération d'harmoniques d'ordre élevéHiguet, Julien 15 October 2010 (has links) (PDF)
La génération d'harmoniques d'ordre élevé en milieu gazeux est un phénomène décrit par un modèle à trois étapes: sous l'effet d'un champ laser intense, un atome (ou une molécule) est ionisé par effet tunnel. L'électron éjecté est par la suite accéléré dans le champ laser, avant de se recombiner sur son ion parent en émettant un photon XUV. D'abord utilisée dans le but de développer des sources de rayonnement secondaire dans le domaine XUV, la génération d'harmoniques d'ordre élevé est également un bon candidat pour sonder la structure électronique des atomes ou des molécules, avec une résolution potentielle de l'ordre de l'attoseconde dans le domaine temporel (1 as=10-18 s) et sub-nanométrique dans le domaine spatial. Au cours des travaux réalisés pendant cette thèse, nous avons étudié la sensibilité des caractéristiques du rayonnement harmonique (amplitude, état de polarisation, phase) à la structure électronique du milieu de génération. Ces études ont été menées tout d'abord dans un milieu atomique couramment utilisé en génération d'harmonique, l'argon, puis dans des milieux moléculaires (N2, CO2, O2). La confrontation de ces mesures avec différentes simulations numériques montre la nécessité de modéliser de façon détaillée le processus de génération, dépassant certaines hypothèses généralement admises. Nous avons également montré la possibilité d'utiliser la spectroscopie d'harmoniques d'ordre élevé afin de mesurer des dynamiques moléculaires de systèmes complexes (notamment le dioxyde d'azote NO2), pour lesquelles les mesures harmoniques peuvent obtenir des résultats complémentaires aux autres techniques couramment utilisées. Dans le cas d'excitations moléculaires peu efficaces, nous avons pu adapter des techniques de spectroscopie optique conventionnelle au domaine spectral des harmoniques d'ordre élevé, améliorant de manière significative le rapport signal/bruit.
|
5 |
L'émission X : un outil et une sonde pour l'interaction laser - agrégatsPrigent, Christophe 07 December 2004 (has links) (PDF)
Dans le domaine de l'interaction laser intense – agrégats de gaz rare (Ar, Kr, Xe), les résultats expérimentaux montrent un fort couplage énergétique entre le rayonnement incident et ces nano objets. Nous avons étudié quantitativement (taux absolus et distributions en état de charge) et d'une manière systématique, l'émission X issue de cette interaction. L'influence des différents paramètres physiques gouvernant l'interaction comme l'intensité laser, la durée d'impulsion, la longueur d'onde ou la polarisation du laser, la taille et la nature des agrégats a été explorée. Nous avons mis en évidence, pour la première fois, un seuil de production de rayons X très faible (~2.1014 W/cm2 pour une durée d'impulsion de 300 fs). Ce seuil de production de rayonnement de rayonnement X peut se comprendre par la rétrodiffusion des électrons de basse énergie en phase avec le champ laser (mécanisme appelé « Fermi Shuttle ») ainsi que par un effet de polarisation dynamique de l'agrégat. Une faible sensibilité à la longueur d'onde a aussi été démontrée contrairement à des études précédentes. Par ailleurs, nous avons également observé une taille critique au dessus de laquelle la probabilité d'émission X reste constante.
|
6 |
Étude de réactions astrochimiques impliquant des paires d'ionsLaunoy, Thibaut 26 October 2018 (has links)
Ce travail avait pour ambition de caractériser deux processus collisionnels différents impliquant des paires d'ions. Ces derniers, que ce soit sous forme de cations ou sous forme d'anions, ont une importance majeure pour l'astrochimie. Ainsi, il est vital de pouvoir fournir des données théoriques ou expérimentales sur les processus conduisant tant à la formation qu'à la consommation de ces ions. Le premier processus que nous avons étudié, nommé la dissociation en paires d'ions, conduit à la formation d'ions secondaires. Nous avons caractérisé ce processus tant théoriquement qu'expérimentalement. Ainsi, au moyen de collisions à haute vitesse entre un jet d'atomes d'hélium et un faisceau d'agrégats carbonés neutres ou ionisés, nous avons obtenu les différents rapports de branchements et sections efficaces concernant la dissociation en paires d'ions de ces composés de tailles n et de charges q variées. Grâce à ce travail, qui a permis d'effectuer une étude expérimentale sur l'influence de ces deux paramètres, nous avons ainsi montré que la dissociation en paires d'ions est toujours présente, quelle que soit la taille ou la charge du composé étudié. Dans le but de décrire la dissociation en paires d'ions au moyen de méthodes ab initio, nous avons également calculé les courbes d'énergies potentielles relatives aux états très excités de l'ion moléculaire C_2+. Sur base de l'analyse de population de Mulliken des fonctions d'onde relatives à ces états moléculaires, nous avons ainsi pu mettre en évidence le canal ionique impliqué dans la dissociation en paires d'ions de C_2+, via une méthodologie purement ab initio. Nous avons également calculé les taux théoriques de dissociation en paires d'ions pour les molécules C_2+ et C_3+, au moyen d'un modèle statistique basé sur le nombre de limites de dissociation et d'états moléculaires s'y corrélant. Nous avons ainsi pu comparer les données expérimentales et théoriques pour ces deux systèmes et avons montré que ce modèle, malgré de nombreuses hypothèses, permet de prédire le comportement relatif de la dissociation en paires d'ions au sein de ces composés. Le second processus que nous avons caractérisé est la neutralisation mutuelle d'ions atomiques de charges opposées conduisant ainsi à la consommation de ces ions. Nous avons étudié ce processus au sein des systèmes Li+/H-, Li+/D-, O+/O- et N+/O-, à la fois d'un point de vue théorique mais également expérimental. Ainsi, en utilisant un dispositif de faisceaux confluents, nous avons pu mesurer les sections efficaces totales de neutralisation mutuelle pour ces différents systèmes, à des énergies de collisions inférieures à 1 eV. Nous avons également pu obtenir les différents rapports de branchements associés à chacun des états atomiques peuplés au sein de ces systèmes lors de la neutralisation mutuelle. De manière assez surprenante, les mesures obtenues pour les collisions N+/O- ont permis de mettre en évidence une contribution importante d'un état atomique impliquant un processus à deux électrons. Nous avons caractérisé la neutralisation mutuelle au sein de ces quatre systèmes via différentes méthodes théoriques. Ainsi, nous avons utilisé des méthodes ab initio afin de calculer les courbes d'énergies potentielles et les éléments de couplages non-adiabatiques radiaux impliqués dans les systèmes Li+/H- et Li+/D-, en utilisant et en optimisant différentes bases de calculs ab initio. Au moyen d'une méthodologie Landau-Zener multivoies, nous avons ensuite pu mettre en évidence l'influence de ces bases de calculs sur les différentes sections efficaces totales et les rapports de branchements en découlant, tout en comparant les résultats théoriques aux données expérimentales. Dès lors, nous avons pu montrer que les éléments théoriques clés pour la bonne description de la neutralisation mutuelle Li+/H- et Li+/D- sont l'obligation d'utiliser les éléments de couplages non-adiabatiques radiaux ainsi que la description adéquate des croisements évités entre les états moléculaires. Pour des systèmes complexes tels que N+/O- et O+/O-, les méthodes ab initio habituelles ne peuvent être utilisées vu le nombre conséquent d'états moléculaires à prendre en compte afin de décrire la neutralisation mutuelle au sein de ces systèmes. Cependant, nous avons pu obtenir les sections efficaces totales et rapports de branchements théoriques pour ces deux systèmes en utilisant une méthode asymptotique à un électron afin d'obtenir les couplages impliqués dans la neutralisation mutuelle de ces systèmes. Ces couplages ont ensuite été utilisés dans une méthodologie Landau-Zener multivoies afin d'obtenir les sections efficaces totales et rapports de branchements, malgré la complexité de la description théorique de la neutralisation mutuelle O+/O- et N+/O- Dans ce dernier système, nous avons également utilisé des calculs purement atomiques afin de tenir compte du processus à deux électrons, mis en évidence par les résultats expérimentaux. Ainsi, nous avons pu montrer que les sections efficaces et rapports de branchements prédits sont en assez bon accord avec les résultats expérimentaux obtenus au moyen du dispositif expérimental de faisceaux confluents. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
7 |
Using quantum optimal control to drive intramolecular vibrational redistribution and to perform quantum computingSantos, Ludovic 28 November 2017 (has links)
Quantum optimal control theory is applied to find optimal pulses for controlling the motion of an ion and a molecule for two different applications. Those optimal pulses enable the control of the dynamics of the system by driving the atom or the molecule from an initial state to desired states.The evolution equations obtained by means of the quantum optimal control theory are resolved iteratively using a monotonic convergent algorithm. A number of simulation parameters are varied in order to get the optimal pulses including the duration of the pulses, the time step of the time grid, a penalty factor that limits the maximal intensity of the fields, and a guess pulse which is used to start the optimal control.The optimal pulses obtained for each application are analyzed by Fourier transform, and also by looking at the time evolution of the populations that they generate in the system.The first application is the preparation of specific vibrational states of acetylene that are usually not reachable from the ground state, and that would remain unpopulated by usual spectroscopy. Relevant state energies and transition dipole moments are extracted from the experimental literature and especially from the global acetylene Hamiltonian conferring an uncommon precision to the control simulation. The control starts from the ground state. The target states belongs to the polyad Ns=1, Nr=5 of acetylene which includes two vibrational dark states and one vibrational bright state. First, the simulation is performed with the Schrödinger equation and in a second step, with the Liouville--von Neumann equation, as mixed states are prepared. Indeed, the control starts from a Boltzmann distribution of population in the rotational levels of the vibrational ground state chosen in order to simulate an experimental condition. But the distribution is truncated to limit the computational effort. One of the dark states appears to be a potential target for a realistic experimental investigation because the average population of the Rabi oscillation remains high and decoherence is expected to be weak. The optimal pulses obtained have a high fidelity, have a spectrum with well-resolved peak frequencies, and their experimental feasibility seems achievable within the current abilities of experimental laboratories.The second application is to propose an experimental realization of a microscopic physical device able to simulate quantum dynamics. The idea is to use the motional states of a Cd^+ ion trapped in an anharmonic potential to realize a quantum dynamics simulator of a single-particle Schrödinger equation. In this way, the motional states store the information and the optimal pulse manipulates this information to realize operations. In the present case, the simulated dynamics was the propagation of a wave packet in a harmonic potential. Starting from an initial quantum state, the pulse acts on the system to modify the motional states of the ion in such a way that the final superposition of motional states corresponds to the results of the dynamics. This simulation is performed with the Liouville--von Neumann equation and also with the Lindblad equation as dissipation is included to test the robustness of the pulse against perturbations of the potential. The optimal pulses that are obtained have a high fidelity which shows that the ion trap system has correctly realized the quantum dynamics simulation. The optimal pulses are valid for any initial condition if the potential of the simulation or the mass of the propagated wave packet is unchanged. / La théorie du contrôle optimal quantique est utilisée pour trouver des impulsions optimales permettant de contrôler la dynamique d'un atome et d'une molécule les menant d'un état initial à un état final. Les équations d'évolution obtenues grâce au contrôle optimal limitent l'intensité maximale de l'impulsion et sont résolues itérativement grâce à l'algorithme de Zhu--Rabitz. Le contrôle optimal est utilisé pour réaliser deux objectifs. Le premier est la préparation d'états vibrationnels de l'acétylène qui sont généralement inaccessibles par transition au départ de l'état vibrationnel fondamental. Ces états, appelés états sombres, sont les états cibles de la simulation. Ils appartiennent à la polyade Ns=1, Nr=5 de l'acétylène qui en contient deux ainsi qu'un état, dit brillant, qui lui est accessible depuis l'état fondamental. Les énergies des états du système et les moments de transitions dipolaires sont déterminés à partir d'un Hamiltonien très précis qui confère une précision inhabituelle à la simulation. Un des états sombres apparaît être un candidat potentiel pour une réalisation expérimentale car la population moyenne de cet état reste élevée après l'application de l'impulsion.Les niveaux rotationnels des états vibrationnels sont également pris en compte.Les impulsions optimales obtenues ont une fidélité élevée et leur spectre en fréquence présente des pics résolus.Le deuxième objectif est de proposer la réalisation expérimentale d'un dispositif microscopique capable de simuler une dynamique quantique. Ce travail montre qu'on peut utiliser les états de mouvement d'un ion de Cd^+ piégé dans un potentiel anharmonique pour réaliser la propagation d'un paquet d'onde dans un potentiel harmonique. Ce dispositif stocke l'information de la dynamique simulée grâce aux états de mouvements et l'impulsion optimale manipule l'information pour réaliser les propagations. En effet, démarrant d'un état quantique initial, l'impulsion agit sur le système en modifiant les états de mouvements de l'ion de telle sorte que la superposition finale des états de mouvements corresponde aux résultats de la dynamique. De la dissipation est incluse pour tester la robustesse de l'impulsion face à des perturbations du potentiel anharmonique. Les impulsions optimales obtenues ont une fidélité élevée ce qui montre que le système a correctement réalisé la simulation de dynamique quantique. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
8 |
Relativistic study of electron correlation effects on polarizabilities, two-photon decay rates, and electronic isotope-shift factors in atoms and ions: ab initio and semi-empirical approachesFilippin, Livio 01 December 2017 (has links)
The first aim of this thesis is to perform relativistic calculation of atomic and ionic polarizabilities and two-photon decay rates. Hydrogenic systems are treated by the Lagrange-mesh method. The extension to alkali-like systems is realized by means of a semiempirical-core-potential approach combined with the Lagrange-mesh method. The studied systems are partitioned into frozen-core electrons and an active valence electron. The core orbitals are defined by a Dirac-Hartree-Fock (DHF) calculation using the GRASP2K package. The valence electron is described by a Dirac-like Hamiltonian involving a core-polarization potential to simulate the core-valence electron correlation. Polarizabilities appear in a large number of fields and applications, namely in cold atoms physics, metrology and chemical physics. Two-photon transitions are part of a priori highly unlikely processes and are therefore called forbidden radiative processes. Experimental situations report decays from metastable excited states through these channels. Long lifetimes were measured for highly charged Be-like ions in recent storage-ring experiments, but their interpretation is problematic. The study of the competition between forbidden (one-photon beyond the dipole approximation, or multi-photon) and unexpected (hyperfine-induced or induced by external magnetic fields) radiative processes is all obviously relevant. The second aim of this thesis is to perform relativistic ab initio calculations of electronic isotope-shift (IS) factors by using the multiconfiguration DHF (MCDHF) method implemented in the RIS3/GRASP2K and RATIP program packages. Using the MCDHF method, two different approaches are adopted for the computation of electronic IS factors for a set of transitions between low-lying levels of neutral systems. The first one is based on the estimate of the expectation values of the one- and two-body nuclear recoil Hamiltonian for a given isotope, including relativistic corrections derived by Shabaev, combined with the calculation of the total electron densities at the origin. In the second approach, the relevant electronic factors are extracted from the calculated transition shifts for given triads of isotopes. These electronic quantities together with observed ISs between different pairs of isotopes provide the changes in mean-square charge radii of the atomic nuclei. Within this computational approach for the estimation of the mass- and field-shift factors, different models for electron correlation are explored in a systematic way to determine a reliable computational strategy, and to estimate theoretical error bars of the IS factors. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
9 |
Computational Atomic Structures Toward Heavy Element ResearchSchiffmann, Sacha 12 May 2021 (has links) (PDF)
We are interested in complex electronic structures of various atomic and ionics systems. We use an ab initioapproach, the multiconfigurational Dirac-Hartree-Fock (MCDHF), to compute atomic structures and properties.We contribute in three main ways to the already existent literature: by developing and implementing originalcomputer programs, by investigating possibilities of alternative computational methodologies and strategies, andfinally by performing accurate atomic structure calculations to support other research fields, i.e. nuclear physics,astrophysics or experimental physics, through the theoretical estimation of relevant atomic data.We raise questions about the choice of the optimal orbital basis by considering finite basis sets, MCDHF orbitalbases and natural-orbital bases. We demonstrate the promising potential of the latter in the context of hyperfinestructures and hope that others will find interest in pursuing our analysis. Ultimately, our work put forward someweaknesses of the traditional optimization strategy based on the layer-by-layer optimization strategy.We also perform large-scale calculations to determine accurate atomic properties such as energy levels, hyperfinestructures, isotope shifts, transition parameters, radiative lifetimes and Landé g factors. We show through thevariety of atomic properties and atomic systems studied, the difficulty of describing, in the relativistic framework,the correlation between the spatial position of electrons due to their Coulomb repulsion.This thesis is organized in two main parts. The first one is dedicated to the theoretical and computationalbackgrounds that are needed to understand the theoretical models and the interpretation of our results. Thesecond part presents and summarizes our articles and manuscripts. They are separated in four groups, A, B, C,and D, around the themes of the atomic orbital bases, the applications to nuclear physics, the applications toastrophysics, and investigations of negative ions. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished
|
10 |
Etudes structurelles et dynamiques de systèmes atomiques ou moléculaires par génération d'harmoniques d'ordre élevéHiguet, Julien 15 October 2010 (has links)
La génération d'harmoniques d'ordre élevé en milieu gazeux est un phénomène décrit par un modèle à trois étapes: sous l'effet d'un champ laser intense, un atome (ou une molécule) est ionisé par effet tunnel. L'électron éjecté est par la suite accéléré dans le champ laser, avant de se recombiner sur son ion parent en émettant un photon XUV. D'abord utilisée dans le but de développer des sources de rayonnement secondaire dans le domaine XUV, la génération d'harmoniques d'ordre élevé est également un bon candidat pour sonder la structure électronique des atomes ou des molécules, avec une résolution potentielle de l'ordre de l'attoseconde dans le domaine temporel (1 as=10-18 s) et sub-nanométrique dans le domaine spatial.Au cours des travaux réalisés pendant cette thèse, nous avons étudié la sensibilité des caractéristiques du rayonnement harmonique (amplitude, état de polarisation, phase) à la structure électronique du milieu de génération. Ces études ont été menées tout d'abord dans un milieu atomique couramment utilisé en génération d'harmonique, l'argon, puis dans des milieux moléculaires (N2, CO2, O2). La confrontation de ces mesures avec différentes simulations numériques montre la nécessité de modéliser de façon détaillée le processus de génération, dépassant certaines hypothèses généralement admises.Nous avons également montré la possibilité d'utiliser la spectroscopie d'harmoniques d'ordre élevé afin de mesurer des dynamiques moléculaires de systèmes complexes (notamment le dioxyde d'azote NO2), pour lesquelles les mesures harmoniques peuvent obtenir des résultats complémentaires aux autres techniques couramment utilisées. Dans le cas d'excitations moléculaires peu efficaces, nous avons pu adapter des techniques de spectroscopie optique conventionnelle au domaine spectral des harmoniques d'ordre élevé, améliorant de manière significative le rapport signal/bruit. / High harmonic generation is a well known phenomenon explained by a “three step” model: because of the high intensity field generated by an ultrashort laser pulse, an atom or a molecule can be tunnel ionized. The ejected electron is then accelerated by the intense electric field, and eventually can recombine on its parent ion, leading to the emission of a XUV photon. Because of the generating process in itself, this light source is a promising candidate to probe the electronic structure of atoms and molecules, with an attosecond/sub-nanometer potential resolution (1 as=10-18 s).In this work, we have studied the sensitivity of the emitted light (in terms of amplitude, but also phase and polarization) towards the electronic structure of the generating medium. We have first worked on atomic medium, then on molecules (N2, CO2, O2). Comparing the experimental results with numerical simulations shows the necessity to model finely the generation process and to go beyond commonly used approximations.We have also shown the possibility to perform high harmonic spectroscopy in order to measure dynamics of complex molecules, such as Nitrogen Dioxide (NO2). This technic has obtained complementary results compared to classical spectroscopy and has revealed dynamics of the electronic wavepacket along a conical intersection. In this experiment, we have adapted conventionnal optical spectroscopy technics to the XUV spectral area, which significantly improved the signal over noise ratio.
|
Page generated in 0.095 seconds